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作为生物学家，我们一直对生物体的多样性和复杂性着迷。要了解动物界多样性的起源，我们必须了解动物的发育，而自发现以来，最能引起发育生物学家关注的一组基因可能就是 Hox 基因。这些基因编码高度保守的同源框转录因子，存在于从果蝇到人类的多种生物中。它们最早是在果蝇（Drosophila melanogaster）中发现的，最初被认为在决定生物体身体结构方面发挥着至关重要的作用 [1] 。然而，对 Hox 基因的研究已经远远超出了动物发育的范围，为至少另外两个生物学领域提供了信息。首先，它们是动物进化的关键驱动因素：它们部署方式和时间的变化，以及它们在下游基因网络中的变化，促进了动物身体结构的变化 [2,3] 。 Hox 基因研究还揭示了具有非常相似的 DNA 结合特异性的相关转录因子家族如何在体内发挥不同的功能 [4] 。可以说，没有其他任何一组基因对如此不同且重要的生物学领域产生过如此重要的影响。在本期特刊中，我们介绍了一系列文章，反映了 Hox 研究产生深远影响的所有三个领域：动物发育、动物进化和转录因子机制。在进化洞察方面，我们有三篇引人入胜的文章。第一篇由 Mulhair 和 Holland 撰写 [5，本期] ，基于一个有趣的观察结果，即大多数 Hox 基因在动物基因组中聚集在一起，并且它们沿主体轴线的表达与它们在这些簇中的位置相关。Mulhair 和 Holland 的贡献是一项杰作，他们使用不少于 243 种昆虫（代表 13 个目）的公开基因组序列来分析这些基因在簇级别组织的趋势。 Hox 基因簇大小和组织的巨大目特异性差异，以及新的同源框基因的重复、丢失和出现（例如鳞翅目中 zen 直系同源物的爆炸式增长）表明 Hox 基因具有许多物种特异性功能和调控模式，尚待发现。Wanninger 的文章 [6，本期] 探讨了 Hox 基因的进化起源以及 Hox 基因数量与动物复杂性的关系。Wanninger 首先通过描述几种可以解释当前可用序列数据的不同情景，分析了 Hox 基因在进化过程中出现和丢失的时间。一个结论是，与其仅仅依靠基因表达来确定形态性状的进化，不如包括比较形态学和基因-基因相互作用的数据集。第三，Turetzek 等人 [7，本期] 深入研究了蜘蛛中 Hox 基因的组织和表达。蜘蛛的身体结构与水果等研究较多的节肢动物不同，
细胞和发育生物学研讨会 - Mann 实验室
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